后量子计算

毫无疑问，量子计算时代即将到来。为了在量子计算时代维护基于区块链的系统的安全性和完整性，必须将后量子加密技术整合到区块链技术中。

由于区块链在许多方面（例如：保护交易安全、维护共识和确保数据隐私）都依赖于密码算法，这些算法必须能够抵御量子攻击。

UPCX 将实施实用级后量子加密技术，以迅速应对这一威胁。

由于量子计算机具有超强的处理能力，据称可以破解目前广泛使用的许多密码系统，如 RSA 加密技术和椭圆曲线加密技术（ECC）。RSA 和 ECC 依赖于解决某些数学问题的难度，如大数因式分解或离散对数计算。 然而，由于这些问题具有离散的代数结构，因此很有可能通过量子计算方法的发展来破译它们的代码。

后量子加密技术，又称抗量子加密技术或量子安全加密技术，是指根据传统计算机和量子计算机都难以解决的数学问题而设计的密码算法，即使受到量子计算机的攻击也能保证安全。后量子加密技术不可能“难以用量子计算机解决”或“抗量子”，除非它无法通过攻击其离散数学底层结构加以破解。

UPCX 将首先基于 Ring-LWE（环上带误差学习）问题实现自身后量子加密（UPCX-S），用于区块链钱包密钥生成和验证。过去 20 年的加密技术研究证实，Ring-LWE 问题可以抵御量子计算机攻击。已知有五种主要类型的加密方法对量子计算机具有抵抗力：基于格的加密技术、基于代码的加密技术、基于哈希的加密技术、多元多项式加密技术和后量子椭圆曲线加密技术。基于 Ring-LWE 的方法是一种基于格的加密方法。

基于格的方法（包括 R-LWE 方法）解决了以下难题：给定任意或随机格时，在数千维的 1024 维欧几里得空间中寻找最接近原点的格点。更简单地讲，这个问题需要比较欧几里得距离，而不是可以用有理数表示的离散距离，后者即使在量子计算中也无法快速计算。

由于速度和内存限制，所有已发布的 192 位量子抗性算法都很难在低规格设备上实现，但 UPCX-S 却可以在低规格设备和 8 位卡上实现。

目前，我们还在研究一种使用超特殊椭圆曲线同源作为抗量子计算机加密算法的加密算法。这种方法的密钥长度较短（100 字节或更短），计算速度较慢，因此我们正在研究如何加快其计算速度。